陳霄

（平煤神馬建工集團(tuán)有限公司六處，河南平頂山，467500）

柱腳螺栓精確定位技術(shù)在多層鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

陳霄

（平煤神馬建工集團(tuán)有限公司六處，河南平頂山，467500）

本文結(jié)合復(fù)雜多層鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工情況，介紹了通過(guò)軸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距、控制軸線位置的工藝流程；結(jié)合精確安裝技術(shù)，提出了將地腳螺栓的安裝精度控制在±5 mm誤差之內(nèi)的方法。本文為復(fù)雜軸線鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)施工提供了可靠高效的解決方案。

復(fù)雜多層鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；地腳螺栓；軸網(wǎng)精確測(cè)距；精確安裝

引言

平煤神馬簾子布項(xiàng)目浸膠車間烘房上部為共6層的多層門式鋼架結(jié)構(gòu)。該部分地腳螺栓共58套（共計(jì)580條），軸線位置關(guān)系復(fù)雜，預(yù)埋柱腳螺栓的精度設(shè)計(jì)要求為不大于5 mm誤差。

為了實(shí)行螺栓預(yù)埋高精度控制，本文研究了具體施工流程，提出了一種有效方法，為提高基礎(chǔ)軸網(wǎng)的測(cè)量精度及安裝精度奠定了基礎(chǔ)。

1 鋼架結(jié)構(gòu)

烘房部分軸網(wǎng)及柱腳螺栓較為復(fù)雜，層次較多，涉及地腳螺栓數(shù)量多，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。柱腳螺栓詳圖如圖2所示。

2 技術(shù)施工流程

技術(shù)施工流程有三個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，具體如下：

圖1　烘房部分軸網(wǎng)及柱腳螺栓示意圖

圖2　柱腳螺栓

（1）采用全站儀加反射棱鏡，先在軸網(wǎng)外進(jìn)行“十字線”控制，再利用精確測(cè)距［1］的方法測(cè)量和設(shè)定縱、橫軸線，減少儀器轉(zhuǎn)角進(jìn)行軸線定位的次數(shù)，縮減轉(zhuǎn)角誤差；采用直線上全站儀精確測(cè)距的方法定位軸線焦點(diǎn)，減少了銦鋼尺量距誤差，提高了螺栓定位精度。

（2）在柱腳螺栓的固定上，用雙層定位板固定螺栓的上部位置，用附加鋼筋將預(yù)埋螺栓與柱鋼筋點(diǎn)焊牢固；在地腳螺栓的中部及下部使用φ6～φ14鋼筋作為定位箍筋與螺栓進(jìn)行點(diǎn)焊，做成周圈封閉形式，并將定位箍筋與短柱連成一體，確?；炷猎谡駬v過(guò)程中不會(huì)偏移，保證地腳螺栓的截面尺寸。

（3）在混凝土初凝前，用柱腳螺栓定位板逐個(gè)進(jìn)行預(yù)埋螺栓位置的檢測(cè)，一旦超過(guò)精度要求，及時(shí)整改，避免混凝土凝固后處理困難。

3 關(guān)鍵技術(shù)施工方法

若采用常規(guī)的定位方法，即經(jīng)緯儀測(cè)量轉(zhuǎn)角加大鋼尺量距以進(jìn)行軸線定位，由于儀器轉(zhuǎn)角誤差、軸線距離較長(zhǎng)等因素造成軸線定位的閉合差，會(huì)嚴(yán)重影響柱腳螺栓的安裝精度。所以施工中要對(duì)精確測(cè)控技術(shù)和精確安裝技術(shù)等進(jìn)行把控。

3.1精確測(cè)控技術(shù)

3.1.1傳統(tǒng)測(cè)量方法弊端

J2光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)量轉(zhuǎn)角+鋼尺量距方法，運(yùn)用轉(zhuǎn)角加鋼尺量距的方法制作軸線控制網(wǎng)時(shí)，需多次轉(zhuǎn)角，進(jìn)而造成誤差累積情況。

3.1.2全站儀直線精確測(cè)距方法

采用全站儀加反射棱鏡，首先進(jìn)行外圍控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)，再利用全站儀直線精確測(cè)距的方法定位軸網(wǎng)，大大減少轉(zhuǎn)角測(cè)設(shè)軸線的次數(shù)，避免轉(zhuǎn)角誤差積累，從而提高了軸線測(cè)設(shè)精度，如圖3所示。

圖3　 外圍控制網(wǎng)布置圖

首先，虛擬四條平行于建筑物軸網(wǎng)外且等距的直線作為外控制網(wǎng)，再根據(jù)建筑物定位坐標(biāo)及其與外控制網(wǎng)的關(guān)系，計(jì)算出O1點(diǎn)、O2點(diǎn)的平面坐標(biāo)，并實(shí)測(cè)放線，這樣平行于C軸且距離C軸10米的一條控制線（O1O2）就建立起來(lái)了。

第二，全站儀架設(shè)于O1點(diǎn)，后視O2點(diǎn)，轉(zhuǎn)角90°定出直線O1O4（后視O2點(diǎn)轉(zhuǎn)角時(shí)，取盤左盤右的中點(diǎn)位置，用以消除或減少轉(zhuǎn)角誤差），同時(shí)利用全站儀的激光測(cè)距精度定出O4點(diǎn)。按照同樣的方法，儀器架設(shè)于O2點(diǎn)，測(cè)出直線O2O3及O3點(diǎn)。

第三，將儀器分別架設(shè)于O3、O4點(diǎn)，檢查∠O2O3O4和∠O1O4O3的垂直度，檢查直線O3O4與理論距離及直線O1O2的距離偏差。若偏差超限，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，直到角度偏差滿足要求、邊長(zhǎng)的相對(duì)誤差不超過(guò)1/30000為止。這樣就完成了建筑物外控制網(wǎng)的控制。

第四，將全站儀架設(shè)在“十字線”的交叉點(diǎn)O1上，依據(jù)O1與建筑物各軸線的垂直距離，沿O1O2和O1O4方向，利用反光棱鏡精確定出縱軸、橫軸與其的交點(diǎn)。而后，將儀器移至O1點(diǎn)的對(duì)角點(diǎn)O3點(diǎn)上，沿控制線對(duì)等定出其縱橫軸線的交點(diǎn)。

第五，全站儀分別架設(shè)在各個(gè)交點(diǎn)上，將架站點(diǎn)與其對(duì)等點(diǎn)直接相連，那么就可利用對(duì)等精確測(cè)距的方法，將廠房基礎(chǔ)及地腳螺栓縱橫軸線位置精確控制完畢。

第六，基礎(chǔ)模板定位及標(biāo)高控制。將“十字”控制線交點(diǎn)O1、O2、O3、O4與廠區(qū)標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高聯(lián)測(cè)，并進(jìn)行閉合平差，分別以此四點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀將柱基頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高測(cè)設(shè)在模板內(nèi)側(cè)。

3.2 精確安裝技術(shù)

烘房基礎(chǔ)螺栓長(zhǎng)度較長(zhǎng)，均超過(guò)1 m，常規(guī)的控制方法僅固定了柱腳螺栓的上部位置，下部位置無(wú)可靠固定措施，易在混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生較大傾斜和位移，影響精度控制。經(jīng)過(guò)分析，采用以下步驟：

（1） 將基礎(chǔ)軸線投射到模板上口并標(biāo)記（用小鋼釘釘住較為牢固、明顯），以校準(zhǔn)螺栓定位板位置；

（2） 將模板口上的錨板的中心線縱橫帶上細(xì)線，把定位板［2］墊在模板口的木條上，用水平尺把定位模板調(diào)整水平，并使定位板中心線與模板上標(biāo)記鋼釘?shù)妮S線垂直重合；

（3） 把地腳螺栓放入柱內(nèi)，固定在定位板上，測(cè)量控制地腳螺栓的頂標(biāo)高，使用雙層定位板校核螺栓垂直度及方位；

（4） 使用φ6～φ14的短鋼筋作為定位箍筋。將地腳螺栓與柱鋼筋點(diǎn)焊牢固，并支撐到模板上。初步固定后，在地腳螺栓的中間及根部使用鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊連接，并形成封閉箍圈，以保證地腳螺栓的截面。在地腳螺栓的頂部設(shè)置一道定位箍筋，使定位箍筋與短柱連成一體。如圖4、圖5所示。

圖4　 定位板

圖5　固定箍筋示意圖

（5） 澆筑混凝土過(guò)程中的監(jiān)控（微調(diào)）［3］：在混凝土澆筑初凝前，用柱腳螺栓定位板對(duì)螺栓逐個(gè)進(jìn)行垂直度檢測(cè)，若超過(guò)精度范圍及時(shí)修整，避免混凝土凝固后處理困難。

4 施工注意事項(xiàng)

（1） 軸線測(cè)量的控制必須遵循先整體后局部，先控制后碎步的原則。測(cè)量要遵循“三固定”原則——定人員、定儀器、定時(shí)間段，且盡量避開高溫時(shí)段；

（2） 基礎(chǔ)墊層施工完畢后，要將軸線控制網(wǎng)及時(shí)投射到上面，防止后期放線困難。施工使用鋼卷尺對(duì)投射的軸線位置關(guān)系進(jìn)行校核時(shí)，應(yīng)注意對(duì)鋼卷尺進(jìn)行尺長(zhǎng)、溫度、拉力、傾斜修正；

（3） 柱腳螺栓校準(zhǔn)固定后，將螺絲用黃油涂抹均勻，并采用塑料薄膜纏緊扎死，以免螺絲口污染和損傷［4］。

5 測(cè)控效果檢查

混凝土澆筑完成后，對(duì)烘房部分預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行交接復(fù)核。經(jīng)過(guò)復(fù)核，每組螺栓中心軸線誤差最大值5 mm，最小值0 mm，垂直度誤差均控制在小于2 mm，標(biāo)高0 mm～5 mm。如圖6、圖7所示。

圖6　拆模后短柱基礎(chǔ)

圖7　成品預(yù)埋螺栓

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)等精確測(cè)距控制軸線，結(jié)合精確安裝技術(shù)，可將地腳螺栓的安裝精度控制在±5 mm誤差之內(nèi)，很大程度上降低了人工安裝作業(yè)中操作原因造成的精度偏差，鑄造了精品工程；同時(shí)也降低了工程管理成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

［1］楊書君， 姚鎮(zhèn)華， 項(xiàng)春雷. 鋼柱預(yù)埋螺栓位置偏差在施工中的控制［J］. 施工技術(shù)， 2008（S1）: 312-315.

［2］蔡振杰. 大型預(yù)埋螺栓的精準(zhǔn)預(yù)埋方法與質(zhì)量控制［J］. 福建建材， 2012（3）: 67-68.

［3］楊華俊， 夏宏智. 大直徑預(yù)埋螺栓群安裝調(diào)校控制技術(shù)［J］. 施工技術(shù)， 2012， 41（20）: 96-98.

［4］馬玉德， 蔡榮珍， 張桂華. 提高鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼柱基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓安裝精度的控制方法淺析［J］. 甘肅科技， 2008， 24（17）: 113-114.

陳霄（1986-），男，助理工程師，研究方向：工業(yè)建筑施工技術(shù)。

E-mail: 1503299173@qq.com

Method of Column Bolt Precise Positioning Technology Applied in Multi-layer Steel Structure Foundation Construction

Xiao Chen（Pingmei Shenma Construction Group Co.， Ltd.， Sixth Department， Pingdingshan， Henan， 467500， China）

This paper discusses technical process through the precise measurement of axis net distance and control of axis position in complex multi-layer steel structure foundation construction. Combined with the exact installation technology， the attempt of anchor bolt installation precision control within deviation of ±5 mm is proposed. This paper provides a reliable and efficient solution for the foundation construction of complex axis steel structure.

Complex Multi-layer Steel Structure Foundation； Anchor Bolt； Precise Measurement of Axis Net Distance； Accurate Installation

TU47

A

2095-8412 （2016） 04-744-04

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http://www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.044